(Ⅱ)已知函数f(x)在[﹣1,1]上存在零点,0≤b﹣2a≤1,求b的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)当b=
+1时,f(x)=(x+)2+1,对称轴为x=﹣,
+a+2;
当a≤﹣2时,函数f(x)在[﹣1,1]上递减,则g(a)=f(1)=当﹣2<a≤2时,即有﹣1≤﹣<1,则g(a)=f(﹣)=1; 当a>2时,函数f(x)在[﹣1,1]上递增,则g(a)=f(﹣1)=
﹣a+2.
综上可得,g(a)=;
(Ⅱ)设s,t是方程f(x)=0的解,且﹣1≤t≤1, 则
,
由于0≤b﹣2a≤1, 由此
≤s≤
(﹣1≤t≤1), ≤st≤
,
=9﹣[(2(t+2)+,
]≤9﹣2
,
当0≤t≤1时,由﹣≤得﹣≤
≤0,由≤9﹣4
;
所以﹣≤b≤9﹣4当﹣1≤t<0时,由于﹣2≤
≤st≤,
<0,所以﹣3≤b<0, ].
<0和﹣3≤
故b的取值范围是[﹣3,9﹣4
30.(2009?江苏)设a为实数,函数f(x)=2x2+(x﹣a)|x﹣a|. (1)若f(0)≥1,求a的取值范围; (2)求f(x)的最小值;
(3)设函数h(x)=f(x),x∈(a,+∞),求不等式h(x)≥1的解集.
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【解答】解:(1)若f(0)≥1,则﹣a|a|≥1??a≤﹣1
(2)当x≥a时,f(x)=3x2﹣2ax+a2,∴
,
如图所示:
当x≤a时,f(x)=x2+2ax﹣a2, ∴
.
综上所述:.
(3)x∈(a,+∞)时,h(x)≥1,
得3x2﹣2ax+a2﹣1≥0,△=4a2﹣12(a2﹣1)=12﹣8a2 当a≤﹣
或a≥
时,△≤0,x∈(a,+∞);
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当﹣<a<时,△>0,得:
即
进而分2类讨论: 当﹣
<a<﹣
时,a<
,
此时不等式组的解集为(a,]∪[,+∞);
当﹣≤x≤时,<a<;
此时不等式组的解集为[综上可得, 当a∈(﹣∞,﹣当a∈(﹣
,﹣
]∪(
,+∞).
,+∞)时,不等式组的解集为(a,+∞);
)∪[
,+∞];
)时,不等式组的解集为(a,
当a∈[﹣当a∈(﹣
,,
]时,不等式组的解集为[,+∞].
)时,不等式组的解集为(a,+∞).
31.(2008?江苏)已知函数
数f(x)定义为:对每个给定的实数x,
,
(x∈R,p1,p2为常数).函
(1)求f(x)=f1(x)对所有实数x成立的充分必要条件(用p1,p2表示);
(2)设a,b是两个实数,满足a<b,且p1,p2∈(a,b).若f(a)=f(b),求证:函数f
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(x)在区间[a,b]上的单调增区间的长度之和为(闭区间[m,n]的长度定义为n﹣m)
【解答】解:(1)由f(x)的定义可知,f(x)=f1(x)(对所有实数x)等价于f1(x)≤f2(x)(对所有实数x)这又等价于实数x均成立.(*)
由于|x﹣p1|﹣|x﹣p2|≤|(x﹣p1)﹣(x﹣p2)|=|p1﹣p2|(x∈R)的最大值为|p1﹣p2|, 故(*)等价于(2)分两种情形讨论
(i)当|p1﹣p2|≤log32时,由(1)知f(x)=f1(x)(对所有实数x∈[a,b]) 则由f(a)=f(b)及a<p1<b易知
,
,即|p1﹣p2|≤log32,这就是所求的充分必要条件
,即
对所有
再由的单调性可知,
函数f(x)在区间[a,b]上的单调增区间的长度 为
(参见示意图)
(ii)|p1﹣p2|>log32时,不妨设p1<p2,则p2﹣p1>log32,于是 当x≤p1时,有当x≥p2时,有
从而f(x)=f2(x);当p1<x<p2时,解得f1(x)与f2(x)图象交点的横坐标为显然
这表明x0在p1与p2之间.由(1)易知
,
,从而f(x)=f1(x);
,及,由方程(1)
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综上可知,在区间[a,b]上,(参见示意图)
故由函数f1(x)及f2(x)的单调性可知,f(x)在区间[a,b]上的单调增区间的长度之和为(x0﹣p1)+(b﹣p2),由于f(a)=f(b),即故由(1)、(2)得
,得p1+p2=a+b+log32(2)
综合(i)(ii)可知,f(x)在区间[a,b]上的单调增区间的长度和为
.
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